Способ определения глубины протекания пирогидролиза во фторидах металлов

 

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОТЕКАНИЯ ПИРОГИДРОЛИЗА ВО ФТОРИДАХ МЕТАЛЛОВ путём определения кислорода в образце, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, расширения области применения и ускорения анализа, пробу отжигают при 100-720 0 с ф.торидом висмута и по количеству кислорода во фториде висмута судят о содержании кислорода в образце. 2, Способ ПОГ1.1, отличающийся тем, что количество кислорода во фториде висмута определяют рентгенофазовьм анализом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

МЭ Р

Р(-„САБЛИН (19) (11) 3(51) G 01 N 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н *втаесному саидиаъств (. (21) 3611146/23-26 (22) 28.06.83 (46) 07.11.84. Бюл. )) 41 (72) И.М. Свищев, Е.И. Ардашникова, М.П. Борзенкова и A.Â. Новоселова (71) МГУ им. N.Â. Ломоносова (53) 543.062 (088.8) (56) 1. Мещеряков Р.П. и др. Активационное определение кислорода и азота во фторидах металлов. Тезисы докладов V Всесоюзного симпозиума по химии неорганических фторидов.

Днепропетровск, 1978, с. 174.

2. Главин Г.Г., Карпов 10.А. Определение кислорода в металлических редкоземельных элементах и их фторидах. — "Заводская лаборатория", 1964, т. 30, с. 306. (54} (57} 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОТЕКАНИЯ ПИРОГИДРОЛИЗА ВО

ФТОРИДАХ METAJIJIOB путем определения кислорода в образце, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью его упрощения, расширения области применения и ускорения анализа, пробу отжигают при 100-720 С с фторидом висмута и по количеству кислорода во фториде висмута судят о содержании кислорода в образце. 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что количество кислорода во фториде висмута определяют рентгенофазовым анализом.

11229б3

Изобретение относится к анализу неорганических материалов, а именно определению глубины протекания пирогидролиза во фторидах металлов после термической обработки или при их .синтезе. 5

Известен способ определения глубины протекания пирогидролиза фторидов металлов путем определения ко"личества кислорода в них радиоактивационным методом. Количество кислорода определяется с помощью ядерной реакции О (d, п)F . Обраэец фторида облучается дейтронами. Образующийся в результате ядерной реакции радиоиэотоп F выделяется из облученной 1 пробы отгонкой фторида бора BF который получается при взаимодействии расплава фторида с расплавом оксида бора В,О,. По активности F судят -о

<7 содержании кислорода во фториде и, следовательно, о глубине протекания пирогидролиза f1) .

Недостатком способа является необходимость работы с источником ра" диоактинных излучений, что требует специального оборудования, и необходимость работы с химически активными расплавами фторидов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения глубины протекания пирогидролиза фторидов металлов путем определения количества кислорода в них методом вакуум-плавления, по которому образец фторида плавится в вакууме в графитовом тигле. Кислород выделяется из расплава в виде оксида углерода в результате носстановления кислородсодержащих примесей графитом. Количество оксида углерода 40 определяют по его давлению. По количеству выделившегося оксида углерода определяют количество кислорода во фториде и, соответственно, глубину протекания пирогидролиэа )2J . 45

Недостатком способа является трудоемкость, связанная со сложностью аппаратуры, большая длительность эксперимента (4-5 ч); кроме того, метод не применим для легколетучих и фторидон, легко носстананлинающихся материалом тигля, например, фторидов нисмута (III), фторидон свинца (II) и др.

Цель изобретения — упрощение. рас- 5 ширение области применения и ускорения анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения глубины протекаНия пирогидролиэа во фторидах металлов путем определения кис-60 лорода в образце, пробу отжигают при

100-720 С с фторидом висмута и по количеству кислорода во фториде висмута судят о содержании кислорода в образце. 65

Способ определения глубины протекания пирогидролиза во фторидах металлов заключается в том, что образец фторида отжигают при 100-720 С одновременно с контрольным образцом безнодного фторида висмута (III). Затем определяют количество кислорода, поглощенное фторидом висмута с помощью количественного рентгенофазоного анализа (РФА). По этому результату судят о верхней границе содержания кислорода н синтезируемых или термически обрабатываемых фторидных матерйалах, поскольку ВiF, гидролизуется легче многих известйых фторидов металлов, на 1ример, фторида кальция, фторидов редкоземельных элементов, фторидов гафния и циркония и др. Возможность применения РФА для количественного определения кислорода в BiF, основывается на том, что уже малые количества кислорода ведут к образованию оксифторида висмута (б,-фаза), имеющего строение тисонита, на наличии двухфазной области Вху,+ Ы -фаза в системе BiF Âi, О,. Образование оксифторида легко регистрируется методом РФА. Применяя количественный

РФА, можно определить содержание к-Фазы в двухфазных образцах (BiF +

К -фаза) и, следовательно, рассчитать количество кислорода в них после отжига.

Интервал температур (100-720 С) о основан на том, что ниже 100 С пирогидролиз практически не протекает, свыше 720 С - оксифторид (к-фаза) не устойчив. граница Ж -фазы со стороны BiF, соответствует составу

B i O< F,(0, 7 мол. Ф B i, O, ) и не завиcHT GT температуры в предлагаемом интервале. Относительная погрешность при определении кислорода н BiF, составляет 10%. Чувствительность метода

0„01 мас.Ъ кислорода. Максимально оп ределяемое содержание кислорода

0,12 мас.Ъ.

Пример 1. 2 r смеси KF +

ByF, (311) для приготовления соединейия K,DyF и 0,2 г BiF, отжигают при 720 С» в течение 1 ч в атмосфере спектрально чистого аргона. Проводят РФА BiF, По калибровочному графику находят содержание кислорода.

Для построения калибровочного графика готовят по 0,5 г смесей

BiF, и В10© pg Fn 6 с содержанием оксифторида 10-80 мас.Ъ. Получают дифрактограммы смесей и находят отно,шения интенсивностей линий BiO У, и BiF . Для этого используют линии максималъ)»ой интенсивности BiF, (d=3,405 Х) и BiO >F< >6 (1=3,184 A) .

Строят калиброночнйй график в координатах отношение интенсивностей отношение масс

1 оксиаторид

1 фторид

1122963

Составитель A. Ulep

Редактор P. Яицика Техред Л.Микеш

Корректор А., Тяско

Заказ 8131/36- Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ш оксифторид

m фторид

Пример 2. Платиновые тигли с 2,0 r DyF, и 0,2 r BiF, отжигают в одном сосуде при 100 С 1,5 ч в . атмосфере спектрально чистого аргона. Проводят РФА В У, и по калибровочному графику находят содержание кислорода.

Пример 3. 2 r смеси BeF, (70 мал.Ъ) и К, DyF< (30 мол.Ъ) для получения фторобериллатного стекла нагревают до 500 С в атмосфере спектрально чистого аргона одновременно с 0,2 г BiF и быстро охлаждают. Проводят РФА. Содержание кис-. лорода в BiF находят по калибровочному графику.

Изобретение позволяет сократить время анализа с 4-5 ч до 1 мин, для анализа используется малое количество вещества (0,1-0,2 г). Способ удобен при одновременном анализе большого числа образцов, так как позволяет определить содержание кислорода во всех образцах по одно10 му контрольному образцу фторида висмута. Синтеэируемые вещества при этом не расходуются для анализа. Изобретение применимо также для. анализа легколетучих и легковосстанавливаемых фторидов.